納米氧化銅抗菌劑/納米氧化銅抑菌劑

銅是人體中含量僅次于鐵和鋅,在微量元素中居第3位的生命元素。它是細胞內部氧化過程的催化劑,對細菌和病毒有抑制作用,已經被廣泛應用于水凈 化、滅藻、滅真菌等領域。德陽新材料客人利用銅的特殊性能,開發了銅基抗菌纖維,具有抗菌、抗病毒等性能,可制成 醫用織物、床上用品、襪子和服裝,與銀基抗菌纖維相比,能更好地防止細菌感染,減少疾病。

關鍵詞：銅離子;抗菌性能;銅基抗菌纖維;醫用敷料

銅的生物活性
1.銅的生理作用
 成年人體內含有50~120 mg的銅,其中50%~70%存在于肌肉和骨骼中,20%在肝臟中,5%~10%在血液中。銅在人體皮膚、軟骨等結 蒂組織的新陳代謝中起重要作用,可催化血紅蛋白的合成,參與造血過程。銅在肝臟內合成血漿銅藍蛋白,加速血紅蛋白及卟啉的合成,加速幼稚細胞的成熟及釋 放。血清中的銅對毒素有螯合作用,可以解毒并提高白細胞殺滅細菌的能力,具有治療和預防腫瘤或癌癥的作用。人類很早以前就已經認識到銅的保健作用,古埃及 人和古希臘人用銅管清潔飲用水,阿茲特克人用銅治療喉嚨痛。
2.銅的抗菌性能
 許多金屬離子具有殺菌作用,銅是其中**代表性的金屬之一。銅具有抑制細菌、病毒和水中微生物生長的作用,其作用機制為:銅在有水的條件下生成的 Cu2+透過細胞膜,到達細胞的內部,由于Cu2+為重金屬離子,能使某些酶變性,打亂細菌中重要金屬離子的自然狀態,破壞核酸的立體結構及細胞的滲透壓,從而破壞他們的新陳代謝,殺死微生物。銅離子通過靜電作用與細胞及病毒中帶負電的區域結合,破壞細胞的結構,減少氧分子進入。
3.銅基抗菌纖維的制備
 銅基抗菌纖維是一種新型抗菌纖維,可以通過2種方法制備:一種是在棉纖維上鍍氧化銅;另一種是在聚酯、聚丙烯、 聚乙烯、聚氨酯、聚酰胺等纖維中通過共混紡絲加入氧化銅。這樣得到的纖維在切成短纖維后可與其他纖維進行混紡,或者直接加工成織物,纖維中氧化銅的含量約為3%。
            
銅基抗菌纖維的應用

1.抗菌紡織品

 隨著全球大氣溫度的升高,以及城市化帶來的人口密度上升,細菌感染已經成為嚴重的社會問題之一。服裝和紡織品是細菌感染和交叉感染的重要渠道,為 了控制細菌增長,防止他們的擴散,許多纖維都加入了抗菌物質以提高纖維的抗菌性能。銀離子是目前使用較多的無機抗菌劑。近年來,銅的抗菌作用也 日益得到重視。銅基抗菌材料已用于空調系統的殺菌,通過安裝銅質的網面可以有效防止病菌的滋生和散發。銅質儲水罐安裝在太陽能熱水器中能起到凈化水的作 用,抑制或殺死水中的病菌。
 銅基抗菌纖維具有優良的抗菌性能,可以制備具有抗菌性能的襪子、吊帶衫、床單、毛巾、內衣、口罩、抹布、空調濾紙等。試驗證明,含銅紡織品不產生皮膚過敏現象。
 銅基抗菌纖維也具有很好的抗螨性能。通過測試與銅基抗菌纖維接觸不同時間后螨蟲的成活率。在測試的前12d中,與普通織物接觸的螨蟲成活率為100%,而與含2%氧化銅的織物接觸5d后,所有的螨蟲全部被殺死。
            
2.血液過濾材料

  作為一種銅化合物,氧化銅具有廣譜抗菌作用,對細菌、病毒及真菌都有活性。當纖維中加入氧化銅后,纖維具有優良的抗菌、抗病毒作用,可以制備抗病毒的手套及過濾裝置。銅基抗菌纖維對MRSA也有很強的抑制作用,可以阻止病區內細菌的感染。 
  將含愛滋病毒HIV-1的培養液分別經過氧化銅粉末及含銅纖維過濾,測試結果表明,氧化銅粉末及含銅纖維均能殺死培養液中的愛滋病毒。采用以銅基抗菌纖維為原料制備的非織造布過濾血液,可有效地控制愛滋病毒的擴散。

3.功能性醫用敷料

 臨床已證明銅對人體的毒性很低。銅離子能增強生長因子的活性,刺激皮膚生成新的毛細血管,在傷口上使用含銅醫用敷料能加快傷口的愈合速度。由于傷口的表面一般是溫暖而且潮濕的環境,細菌在傷口上的繁殖速度很快,使傷口成為交叉感染的重要來源之一。為了控制傷口上的細菌并且防 止他們的擴散,許多醫用敷料中加入了各種類型的銀化合物,所制備的含銀醫用敷料能有效地抑制細菌的增長繁殖。銅離子具有類似于銀離子的抗菌作用,并且不會產生細菌抵抗性,已經證明銅離子能促進慢性潰瘍性傷口的愈合。因此,銅基抗菌纖維特別適用于功能性醫用敷料的生產。

 4.枕套與眼罩

  含銅離子織物與皮膚接觸時能產生物理作用,刺激肌膚中膠原蛋白的生長。與眼睛接觸時可以改善眼部血液循環,從而明顯淡化皺紋和黑眼圈。利用這種特 殊的性能,可以將銅基抗菌織物加工成枕套與眼罩。一系列的臨床試驗證明,睡覺時使用含銅的枕套與眼罩后,能有效減少皺紋、細紋和雀斑,并能改 善整體膚色,皮膚上的痘痘不再出現,皮膚明顯光滑,眼角皺紋明顯減少。使用這種抗皺紋枕套不僅能使皮膚健康,更具活力,而且還能消滅枕套上的細菌,抑制細 菌對皮膚的侵害。

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